#说明，我的距离都是负数，所以你们如果是正数需要修改for循环的内容
l1=[100.26,95.46,90.63,85.47,80.91,76.15,71.59,66.88,61.98,57.27,52.61,47.83,43.06,38.24,33.56,28.71]  #共振干涉法
l2=[100.14,95.56,90.37,86.08,81.26,76.44,71.8,67.03,62.12,57.56,52.76,48.07,43.28,38.44,33.79,28.87]  #相位比较法
l3=[34.71,28.37,22.08,16.92]  #时差法
t=[354,372,388,404]
f=[36378,36378,36378,36379,36378]  #谐振频率 
T=23.4  #室温

######以下内容根据数据修改##########
sum1=0
sum2=0
dL1=[]
dL2=[]
f1=sum(f)/5  
vr=331.45+0.59*T
print('Li+8-Li分别为')
for i in range(8):
    dL1.append(l1[i]-l1[i+8])
    sum1+=l1[i]-l1[i+8]
    print(l1[i]-l1[i+8],end='  ')
print('\nLi+8-Li分别为')
for i in range(8):
    dL2.append(l2[i]-l2[i+8])
    sum2+=l2[i]-l2[i+8]
    print(l2[i]-l2[i+8],end='  ')
L1=sum1/8
L2=sum2/8
print('\n△L分别为 '+f'{L1}  {L2}')
r1=sum1/32
r2=sum2/32
print('λ分别为 '+f'{r1}  {r2}')
v1=f1*r1*0.001
v2=f1*r2*0.001
print('测量声速为 '+f'{v1}  {v2}')
E1=(v1-vr)/vr*100
E2=(v2-vr)/vr*100
print("E分别为 "+f'{round(E1,2)}%  {round(E2,2)}%')

ufa=(((f[0]-f1)**2+(f[1]-f1)**2+(f[2]-f1)**2+(f[3]-f1)**2+(f[4]-f1)**2)/20)**0.5
ufb=1/(3)**0.5
ufc=((ufa)**2+(ufb)**2)**0.5
ufr=ufc/f1*100
print('频率不确定度a,b,c,r分别为 '+f'{ufa}  {ufb}  {ufc}  {ufr}%')


uLa=(((dL1[0]-L1)**2+(dL1[1]-L1)**2+(dL1[2]-L1)**2+(dL1[3]-L1)**2+(dL1[4]-L1)**2+(dL1[5]-L1)**2+(dL1[6]-L1)**2+(dL1[7]-L1)**2)/56)**0.5
uLb=0.02/(3)**0.5
uLc=((uLa)**2+(uLb)**2)**0.5
uLr=uLc/L1*100
print('共振干涉法△L不确定度a,b,c,r分别为 '+f'{uLa}  {uLb}  {uLc}  {uLr}%')
uvr1=((ufc/f1)**2+(uLc/L1)**2)**0.5*100
uvc1=uvr1*v1/100
uLa=(((dL2[0]-L2)**2+(dL2[1]-L2)**2+(dL2[2]-L2)**2+(dL2[3]-L2)**2+(dL2[4]-L2)**2+(dL2[5]-L2)**2+(dL2[6]-L2)**2+(dL2[7]-L2)**2)/56)**0.5
uLb=0.02/(3)**0.5
uLc=((uLa)**2+(uLb)**2)**0.5
uLr=uLc/L1*100
print('相位比较法△L不确定度a,b,c,r分别为 '+f'{uLa}  {uLb}  {uLc}  {uLr}%')

uvr2=((ufc/f1)**2+(uLc/L2)**2)**0.5*100
uvc2=uvr2*v2/100
print('共振干涉法v不确定度r,c分别为 '+f'{uvr1}%  {uvc1}')
print('相位比较法v不确定度r,c分别为 '+f'{uvr2}%  {uvc2}')

v3=[]
for i in range(3):
    v3.append((l3[i]-l3[i+1])/(t[i+1]-t[i])*1000)
print('时差法测量声速为 '+f'{v3}')
print('平均声速为 '+f'{sum(v3)/3}')
print('相对百分误差为 '+f'{(sum(v3)/3-vr)/vr*100}%')

效果图如下

声速的测量实验报告
班级 186101 组 A 姓 名 *** 学号 18101306 实验成绩

[实验目的]

1. 学会测量超声波在空气中传播速度的方法；
2. 理解驻波和振动合成理论；
3. 学会逐差法进行数据整理；
4. 了解驻波法和相位比较法测声速。

[实验仪器]

示波器、信号发生器和声速测试仪。

[实验原理]
由波动理论可知，波速与波长、频率有如下关系：，只要知道频率和波长就可以求出波速。本实验通过低频信号发生器控制换能器，信号发生器的输出频率就是声波频率。声波的波长用驻波法（共振干涉法）和行波法（相位比较法）测量。下图是超声波测声速实验装置图。

1. 驻波法测波长
   由声源发出的平面波经前方的平面反射后，入射波与反射波叠加，它们波动方程分别是：
   

叠加后合成波为：

各点振幅最大，称为波腹，对应的位置：

各点振幅最小，称为波节，对应的位置：

因此只要测得相邻两波腹（或波节）的位置、即可得波长。

2. 相位比较法测波长
   从换能器S1发出的超声波到达接收器S2，所以在同一时刻S1与S2处的波有一相位差：，其中是波长，x为S1和S2之间距离。因为x改变一个波长时，相位差就改变2。利用李萨如图形就可以测得超声波的波长。

[数据表格]
1、 测量数据填写下表：以示波器屏上呈现直线时为起点，缓慢移动换能器的位置，依次记录屏上每次出现直线时所对应10个数值；再缓慢地反方向调节，记录出现直线时所对应的10个值。用逐差法处理数据，计算出波长。
信号发生器输出信号的频率（单位：Hz）=
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
增大间隔时位置x（mm） 　50.40 　55.00 　59.54 　64.10 　68.70 　73.32 　77.90 　82.50 　87.04 　91.64
减小间隔时位置x（mm） 　50.40 　54.96 　59.56 　64.10 　68.72 　73.32 　77.90 　82.48 　87.06 　91.64
平均值(mm) 　50.40 　54.98 　59.55 　64.10 　68.71 　73.32 　77.90 　82.49 　87.05 　91.64
根据表中数据，计算超声的波长、声速，过程如下：

波长大小λ=[(Avgx6-Avgx1)+(Avgx7-Avgx2)+(Avgx8-Avgx3)+(Avgx9-Avgx4)+(Avgx10-Avgx5)]/25 * 2

声速v=f*λ

计算后得出波长为（单位：mm）=9.23
声速为（单位：m/s）=340.5
[分析讨论]
1、相位比较法测量声速时，选择什么样的李萨如图形进行测量？为什么选择这种类型的图形？

选择恰好为一条倾斜直线时测量，因为相比于其他图形更容易观测，而且每出现一个倾斜直线，s1和s2距离改变了半个波长，容易计算。

2、形成驻波的条件是什么？两压电换能器的端面为什么要平行？

两列传播方向相反、振动方向相同、振幅相同、频率也相同的平面简谐波叠加会形成驻波。发射换能器发送的能量是垂直发射面传播的，接受换能器接受的能量是垂直接受面接受的，如果不让两面的中心垂线对正，传送的能量就有损失。

3、在各种不同的介质中声速是否相同？如何测量超声波在水、油或其他液体中的声速。
介质不同，声速不一定相同。可以利用超声光栅测定水、油或者液体中的声速。